由三极管特性曲线非线性引起的失真教程文件
2020年长沙理工大学J0503模拟电子技术基础（同等学力加试）考研复试核心题..
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一、2020年长沙理工大学J0503模拟电子技术基础（同等学力加试）考研复试核心题库之简答题精编1．正弦波信号的电压幅值是如何稳定的？【答案】正弦波输出信号的电压幅值是由零开始逐渐增加到最大的稳定输出，这是依靠正反馈和放大器的电压增益来实现的。
放大器提供信号增益，同时利用放大器的非线性获得起振和平衡条件。
起振时，电路处于小信号状态，增益很高，满足的起振条件；当信号进入振荡后，电路处于大信号状态，增益下降，可使，稳定后保持在的状态。
此时输出电压幅值稳定。
限幅电路不是振荡电路所必需的，当存在稳压管、可变电阻等限幅环节时，为主动限幅，当限幅环节不存在时，为被动限幅，被动限幅利用的是放大器自身的非线性特性。
2．负反馈对放大电路性能有什么影响？【答案】首先，负反馈能稳定放大电路的放大倍数，这也是人们引入负反馈的主要目的。
另外负反馈还有以下作用：①改变输入输出电阻：串联负反馈提高输入电阻，并联负反馈减小输入电阻，电压负反馈减小输出电阻，电流负反馈增大输出电阻；②展宽频带;③减小非线性失真等作用。
电子技术基础试题库(1~6章)
电子技术基础第一学期试题库（1~6章）一、填空题：（每空1分）1、根据导电能力来衡量，自然界的物质可以分为，和三类。
答：导体、半导体、绝缘体。
2、半导体具有特性，特性和特性。
答：热敏、光敏、掺杂。
3、PN结具有特性，即加正向电压时，加反向电压时。
答：单向导电、导通、截止。
4、硅二极管导通时的正向管压降约v,锗二极管导通时的管压降约v。
答：0.7V、0.3V。
（中）5、使用二极管时，应考虑的主要参数是和。
答：最大整流电流、最高反向工作电压。
5、在相同的反向电压作用下，硅二极管的反向饱和电流常锗二极管的反向饱和电流，所以硅二极管的热稳定性。
答：小于、较好。
6、发光二极管将信号转换成信号；光电二极管将信号转换成信号。
答：电、光、光、电。
7、三极管有三个电极，即极、极和极。
答：集电极、基极、发射极。
8、半导体三极管有型和型。
答：NPN、PNP。
（中）9、三极管基极电流I B的微小变化，将会引起集电极电流I C的较大变化，这说明三极管具有作用。
答：电流放大。
10、硅三极管发射结的死区电压约v，锗三极管的死区电压约v。
晶体三极管处在正常放大状态时，硅管的导通电压约为v，锗管约为v。
答：0 .5、0.2、0.7、0.3。
11、三极管工作在放大状态时，其集电极电流与基极电流的关系是。
答：I C=βI B。
（中）25、三极管的穿透电流I CEO随温度的升高而，硅三极管的穿透电流比锗三极管的。
答：增加、小。
12、三极管的极限参数分别是，，和。
答：集电极最大允许电流、集-射间的反向击穿电压、集电极最大允许耗散功率。
（中）13、工作在放大状态的三极管可作为器件；工作在截止和饱和状态的三极管可作为器件。
答：放大、开关。
14、放大电路按三极管连接方式可分为，和。
答：共基极放大器、共集电极放大器、共射极放大器。
15、放大电路设置静态工作点的目的是。
答：使放大器能不失真地放大交流信号。
16、放大器中晶体三极管的静态工作点是指，和。
截止失真饱和失真原理及解决方法
摘要：晶体三极管在现代电路中有着广泛的应用，其主要功能是放大功能和开关功能，本文主要针对三极管的放大功能进行分析，重点介绍了晶体管在放大电路中出现的非线形失真的原因进行了深入的分析，最后给出了非线形失真的原因极其解决办法。
关键词：晶体三极管放大电路非线形失真解决办法1 三极管的非线形失真当我们用三极管对信号进行放大的时候，目的是对信号有一定比例地放大，如果不能按比例放大，放大后的信号与原信号相比就改变了性质，这种现象我们称之为信号失真，而这种失真是由于对原信号进行非线形放大而产生的，我们称为非线形失真。
2 非线形失真产生的原因及分类截止失真现在以NPN型三极管为例说明晶体三极管的工作原理及失真原因的分析，三极管的结构和符号三极管的发射节相当于一个二极管，而二极管具有单向导电性，其所加电压与通过电流与二极管的伏安特性相同。
只有加到发射节上的电压高与uon(开启电压)时，发射节才有电流通过，而当发射节被加反向电压时（只要不超过其反向击穿电压），只有很小的反向电流通过，我们认为这种情况下三极管处于截止状态，而在实际应用中，我们会遇到各种各样的信号需要放大，有较强的信号，有较弱的信号，也有反向的信号，根据PN节的特性，当加到发射节上的信号为较弱的信号（小于开启电压），或者是反向信号时，发射节是截止的，三极管是不能起到放大的作用，输出的信号，也出现严重的失真，此时的失真，称为截止失真。
饱和失真在了解三极管的饱失真前，我们先了解一下三极管的饱和导通，我们知道，当三极管的的发射节被加正向电压且Ubeuon，三极管的发射节有电流通过，以NPN三极管为例，三极管的工作过程是这样的：当发射节加正向电压时，发射区通过扩散运动向基区发射电子，形成发射极电流IE；其中一小部分与基区的空穴复合，形成基极电流IB，又由于集电极加反向电压，所以从发射极出来的大部分电子在集电极电压作用下通过漂移运动到达集电极，形成集电极电流IC。
三极管教案
注意事项1
在测量过程中，应注意防止万用表档位 选择不当或测量方法不正确导致的误判 。
注意事项2
在更换三极管时，应注意焊接质量和极 性方向，避免造成二次故障。
07
三极管实验与课程设计指 导
实验目的和要求
掌握三极管的基本工作原理和特性 了解三极管在电子电路中的应用
学会使用三极管进行基本放大电路的设 计和搭建
振荡器和调制器在通信系统中的应用
01
在调频、调相等调制方式中 ，作为载波信号源。
02
调制器在通信系统中的应用
03
在发射机中，将待传输的低 频信号调制到高频载波上，
以便进行远距离传输。
振荡器和调制器在通信系统中的应用
01
02
在接收机中，对已调制的信号进行解调，还原出原始的低频信号。
在数字通信系统中，实现数字信号的模拟传输，如QAM（ Quadrature Amplitude Modulation）等调制方式的应用。
非门电路
将输入信号加在三极管的基极上，集电极作为输出端。当输入信号为高电平时，三极管截止，输出端为 低电平；当输入信号为低电平时，三极管饱和导通，输出端为高电平。
05
三极管振荡器与调制器设 计
ห้องสมุดไป่ตู้荡器工作原理及类型
工作原理
振荡器是一种能够产生周期性信号的电子电路。在三极管振 荡器中，三极管通过正反馈回路将输出信号的一部分反馈到 输入端，使得电路在特定频率下产生自激振荡。
与门电路
将两个输入信号分别加在两个三极管的基极上，两个三极管的集电极连接在一起作为输出端。只有当两个输入信号都 为高电平时，输出端才为高电平；否则输出端为低电平。
或门电路
将两个输入信号分别加在两个三极管的基极上，两个三极管的发射极连接在一起作为输出端。只要有一个输入信号为 高电平，输出端就为高电平；只有当两个输入信号都为低电平时，输出端才为低电平。
截止、饱和失真的原理及解决方法
摘要：晶体三极管在现代电路中有着广泛的应用，其主要功能是放大功能和开关功能，本文主要针对三极管的放大功能进行分析，重点介绍了晶体管在放大电路中出现的非线形失真的原因进行了深入的分析，最后给出了非线形失真的原因极其解决办法。
关键词：晶体三极管放大电路非线形失真解决办法1 三极管的非线形失真当我们用三极管对信号进行放大的时候，目的是对信号有一定比例地放大，如果不能按比例放大，放大后的信号与原信号相比就改变了性质，这种现象我们称之为信号失真，而这种失真是由于对原信号进行非线形放大而产生的，我们称为非线形失真。
2 非线形失真产生的原因及分类图一2.1 截止失真现在以NPN型三极管为例说明晶体三极管的工作原理及失真原因的分析，三极管的结构和符号三极管的发射节相当于一个二极管，而二极管具有单向导电性，其所加电压与通过电流与二极管的伏安特性相同。
只有加到发射节上的电压高于Uon(开启电压)时，发射节才有电流通过，而当发射节被加反向电压时（只要不超过其反向击穿电压），只有很小的反向电流通过，我们认为这种情况下三极管处于截止状态，而在实际应用中，我们会遇到各种各样的信号需要放大，有较强的信号，有较弱的信号，也有反向的信号，根据PN结的特性，当加到发射结上的信号为较弱的信号（小于开启电压），或者是反向信号时，发射结是截止的，三极管是不能起到放大的作用，输出的信号，也出现严重的失真，此时的失真，称为截止失真。
2.2 饱和失真在了解三极管的饱失真前，我们先了解一下三极管的饱和导通，我们知道，当三极管的的发射结被加正向电压且U BE>U on，三极管的发射结有电流通过，以NPN三极管为例，三极管的工作过程是这样的：当发射结加正向电压时，发射区通过扩散运动向基区发射电子，形成发射极电流I E；其中一小部分与基区的空穴复合，形成基极电流I B，又由于集电极加反向电压，所以从发射极出来的大部分电子在集电极电压作用下通过漂移运动到达集电极，形成集电极电流I C。
19级大学电子电器专业电子技术基础10月考试试题及答案
19级大学电子电器专业电子技术基础10月考试试题及答案一、判断题（请将正确的答案写入下表，否则不得分。
每题1分，共30分）1.三极管无论工作在何种工作状态，电流IE=IB+IC（）A.正确(答案)B.错误2.用MF47型万用表测试发光二极管，应选R×1K档。
（）A.正确B.错误(答案)3.分压式偏置电路中，为使工作点稳定，RE的值应足够小，RB1和RB2应足够大。
（）A.正确B.错误(答案)4.三极管的β值越大，说明该管的电流控制能力越强。
所以选择三极管的β值越大越好。
（）A.正确B.错误(答案)5.半导体随温度的升高，电阻会增大。
（）A.正确B.错误(答案)6.当温度升高时，三极管的输出特性曲线向上移，电流放大系数β增大。
（）A.正确(答案)B.错误7.三极管的放大状态是UBE大于截止电压，且UCE大于UBE。
（）A.正确(答案)B.错误8.二极管加反向电压时一定截止。
（）A.正确B.错误(答案)9.温度升高，三极管的输入特性曲线向左移，UBE减小。
（）A.正确(答案)B.错误10.若三极管集电极输出电流为2mA，该管的电流放大系数为β=50，则输入电流IB为400µA。
（）A.正确B.错误(答案)11.电容滤波器，电容越大，则滤波效果越好。
（）A.正确(答案)B.错误12.放大器静态工作点过高时，在Ucc和Rc不变情况下，可增加基极电阻RB。
（）A.正确(答案)B.错误13.晶体三极管集电极和基极上的电流总能满足Ic=βIb的关系。
（）A.正确B.错误(答案)14.稳压管采用硅材料是因为其热稳定性比锗材料的管子好。
（）A.正确(答案)B.错误15.分压偏置式放大器中，如信号出现截止失真，应将上偏电阻RB1调大（）A.正确B.错误(答案)16.某晶体三极管的IB=10uA时，IC=0.44mA；当IB=20uA时，IC=0.89mA ，则它的电流放大系数为45。
（）A.正确(答案)B.错误17.光电二极管和发光二极管使用时都应接反向电压。
三极管电路的基本分析方法演示文稿
UBEQ、IBQ、ICQu、oU＝CuEQce），而且Uim不能太
大。
O uCE UCEQ uOo
O
t ib
t ic
t
uce ＝－icRC t t
第十一页，共25页。
三极管的交流通路
交流电流的流通 路径
对交流信 号短路
C1
ii
RB
ui
+
VBB–
ib
内阻小，对交 流信号短路
不接负载时，交、直流负载线重合，V CC= VCC
不发生饱和失真的条件： IBQ + I bm IBS
第十八页，共25页。
第 2 章 半导体三极管
饱和失真的本质：
C1+ +
ui
RC
RB iB
iC
+C2
V
+VCC +
RL uo
负载开路时： 受 RC 的限制，iB 增大，iC 不可能超过 VCC/RC 。
第 2 章 半导体三极管
二、工程近似分析法
iC
IBQVBBRUBBE(on)
RB iB
+ 1 k
VBB+–
1135Vk+uBE
uCE
–
5
V
RC + –VCC
30.70.02(mA ) 115
= 100
ICQ IBQ
要么已知，要么由输出特 性曲线求得。
100 0.02 2(m)A
U CE V Q C CICR Q C
从输入当端输口入看交进流信去号，很相小时当，于可电将阻静态r工be作点Q附近一段曲线当作
u U 2m 6 V 直线，因b此e ，当uCE为常数T 时，输入电压的变化量ΔuBE（即交流量
关于放大电路失真现象的研究
模拟电子技术研讨论文放大电路失真现象的研究学院：电子信息工程学院专业：通信工程学号：学生：指导教师：***2013年5月目录引言 (3)1.失真类型及产生原因 (3)1.1非线性失真 (3)1.2线性失真 (3)2.各类失真现象分析 (4)2.1截止、饱和和双向失真 (4)2.1.1截止、饱和失真理论分析 (4)2.1.2饱和失真的Mutisim仿真 (4)2.1.3双向失真分析及改善方案 (5)2.2交越失真 (5)2.2.1交越失真理论分析 (5)2.2.2传统交越失真改善方案 (6)2.2.3基于负反馈的改善方案 (6)2.3不对称失真 (7)2.3.1不对称失真概念 (7)2.3.2不对称失真理论分析 (7)2.3.3传统负反馈改善方案 (8)2.3.4多级反相放大改善方案 (8)2.4线性失真 (9)2.4.1线性失真理论分析 (9)2.4.2线性失真电路设计及改善方案仿真 (9)3.用双级反相放大改善不对称失真的电路设计 (10)4.总结 (11)【参考文献】 (12)放大电路失真现象的研究（北京交通大学电子信息工程学院，北京 100044）摘要：失真问题是模拟电子技术中的一个重要问题，系统化解决失真问题，能够给放大电路在工程中的设计提供便利。
本文简单地介绍了失真的类型，系统地介绍了各类失真现象产生的原因，同时设计了各类失真电路，给出了各类失真的改善方案，对部分失真问题进行了仿真实验。
关键词：非线性失真、线性失真、三极管放大电路、负反馈、Multisim仿真引言在放大电路中，其输出信号应当如实的反映输入信号，即他们尽管在幅度上不同，时间上也可能有延迟，但波形应当是相同的。
但在实际电路中，由于种种原因，输入信号不可能与输入信号的波形完全相同，这种现象叫做失真。
在工程上，电路的失真影响着放大电路的正常使用，在理论上对各种失真现象的原理的研究，有利于工程上快速检测出放大电路失真的原因，从而完善放大电路的设计。
三极管ppt课件
晶体管截止频率影响
晶体管的截止频率限制了其放大高频信号 的能力，当输入信号频率接近或超过截止 频率时，晶体管放大倍数急剧下降。
负载效应影响
在高频段，负载效应对信号产生较大的影 响，使得输出信号的幅度和相位发生变化 。
05
三极管功率放大电路设计 与应用
功率放大电路类型及特点
甲类功率放大电路
采用单电源供电，输出端通过大容量电容与负载耦合，具 有电路简单、成本低等优点，但电源功率利用率较低且存 在较大的非线性失真。
集成功率放大器简介与应用
集成功率放大器概述
将功率放大电路与必要的辅助电路集成在同一芯片上，具 有体积小、重量轻、可靠性高等优点。
集成功率放大器的应用
广泛应用于音响设备、电视机、计算机等电子设备中，用 于驱动扬声器、耳机等负载，提供足够的输出功率和良好 的音质效果。
工作点设置在截止区，主要用于高频功率放大，效率很高但非线性失 真严重。
OCL和OTL功率放大电路设计实例
要点一
OCL（Output Capacitor Less ）功…
采用双电源供电，输出端与负载直接耦合，具有低失真、 高效率等优点，但需要较大的电源功率和输出电容。
要点二
OTL（Output Transformer Less…
02
三极管基本放大电路
共射放大电路组成及原理
组成
输入回路、输出回路、耦合电容、直 流电源
特点
电压放大倍数大，输出电阻较大，输 入电阻适中
原理
利用三极管的电流放大作用，将输入 信号放大并
共基放大电路组成及原理
01
02
03
组成
输入回路、输出回路、耦 合电容、直流电源
集成电子技术基础浙大版3篇1章习题解答
题3.1. 17两级阻容耦合放大电路如图题3.1.17所示，已知T1为N沟道耗尽型绝缘栅场效应管，gm=2mS，T2为双极型晶体管，=50，rbe=1KΩ，忽略rce，试求：
(1)第二级电路的静态工作点ICQ2和VCEQ2；
(2)画出整个放大电路简化的微变等效电路；
(3)该电路在中频段的电压放大倍数 ；
题3.1.1对于放大电路的性能指标，回答下列问题：
(1)已知某放大电路第一级的电压增益为40dB，第二级的电压增益为20dB，总的电压增益为多少dB？
(2)某放大电路在负载开路时输出电压为4V，接入3kΩ的负载电阻后输出电压降为3V，则该放大电路的输出电阻为多少？
(3)为了测量某CE放大电路的输出电压，是否可以用万用表的电阻档直接去测输出端对地的电阻？
(1)当输入信号为vi=0.1sinωt(V)时，画出g、d点的电压波形vG、vD，并标出峰、谷电压的大小；
(2)当输入信号为vi=0.3sinωt(V)时，画出g、d点的电压波形vG、vD，并标出峰、谷电压的大小。
图题3.1.3
解：(1)当vi=0.1sinωt(V)时，
栅极的静态电压为：
栅极的瞬态电压为：
图(c)电路：
(1)求静态工作点
ICQ=βIBQ=2mA
VCEQ=1.5-ICQ·Re=15-2×3=9V
(2)CC组态，微变等效电路为：
(3)动态指标计算
(4)当截止失真时，Vom1=ICQ·RL′=2×1.5=3V
当饱和失真时，Vom2=VCEQ-VCES=9-0.7=8.3V
所以，首先出现截止失真，Vom=3V
(2)
Ri=∞
kΩ
题3.1.11FET恒流源电路如图题3.1.11所示。若已知管子的参数gm、rds。试证明该恒流源的等效内阻
三极管教学课件
放大状态：当加在三极管发射结的电 压大于PN结的导通电压，并处于某一 恰当的值时，三极管的发射结正向偏 置，集电结反向偏置，这时基极电流 对集电极电流起着控制作用，使三极 管具有电流放大作用，其电流放大倍 数β=ΔIc/ΔIb，这时三极管处放大状态。
饱和导通状态：当加在三极管发射结 的电压大于PN结的导通电压，并当基 极电流增大到一定程度时，集电极电 流不再随着基极电流的增大而增大， 而是处于某一定值附近不怎么变化， 这时三极管失去电流放大作用，集电 极与发射极之间的电压很小，集电极 和发射极之间相当于开关的导通状态。 三极管的这种状态我们称之为饱和导 通状态。
表示三极管在最大允许管壳温度 TCM时的最大允许耗散功率，用 于衡量三极管的散热能力。
电流放大系数β 极间反向电流 击穿电压 耗散功率PCM
表示三极管放大能力的大小，通 常指集电极电流iC与基极电流iB 的比值。
包括集电极-基极击穿电压 BVCBO、集电极-发射极击穿电 压BVCEO和发射极-基极击穿电 压BVEBO，用于衡量三极管的耐 压能力。
三极管基本结构
三个电极
01
基极（B）、集电极（C）、发射极（E）。
两个PN结
02
发射结、集电结。
三种类型
03
NPN型、PNP型、硅管、锗管。
电流放大原理
要点一
发射区向基区扩散电子
由于发射结处于正向偏置，发射区的多数载流子（自由电子） 不断扩散到基区，并不断从基区复合回到发射区而形成的电 流称为扩散电流。由于自由电子不断从发射区扩散到基区， 从而使得发射区的自由电子浓度不断降低，正极电位不断升 高，而基区由于自由电子的不断扩散进来，浓度不断增加， 靠近发射区的基区表面电位也不断升高。
《模拟电子技术基础》教案第二章基本放大电路(高教版)(中职教育).doc
第二章基本放大电路本章内容简介本章首先讨论半导体三极管（BJT ）的结构、工作原理、特性曲线和主要参数。
随后着重讨论BJT放大电路的三种组态，即共发射极、共集电极和共基极三种放大电路。
内容安排上是从共发射极电路入手，再推及其他两种电路，并将图解法和小信号模型法，作为分析放大电路的基本方法。
（一）主要内容：◊半导体三极管的结构及工作原理，放大电路的三种基本组态◊静态工作点Q的不同选择对非线性失真的影响◊用H参数模型计算共射极放大电路的主要性能指标◊共集电极电路和共基极电路的工作原理◊三极管放大电路的频率响应（二）教学要点：从半导体三极管的结构及工作原理入手，重点介绍三种基本组态放大电路的静态工作点、动态参数（电压增益、源电压增益、输入电阻、输出电阻）的计算方法，H参数等效电路及其应用。
（三）基木要求：◊了解半导体三极管的工作原理、特性曲线及主要参数◊了解半导体三极管放大电路的分类◊掌握用图解法和小信号分析法分析放大电路的静态及动态工作情况◊理解放大电路的工作点稳定问题◊掌握放大电路的频率响应及各元件参数对其性能的影响2.1半导体三极管（BJT）2.1.1BJT的结构简介：半导体三极管有两种类型:NPN型和PNP型。
结构特点：发射区的掺杂浓度最高；集电区掺杂浓度低于发射区，且面积大；基区很薄，一般在几个微米至几十个微米，且掺杂浓度最低。
2.1.2BJT的电流分配与放大原理三极管的放大作用是在一定的外部条件控制下，通过载流子传输体现出来的。
外部条件：发射结正偏，集电结反偏。
i B =(l_Q )x* a1-a 2.三极管的三种组态共发射极接法，发射极作为公共电极，用CE 表示。
共基极接法，基极作为 公共电极，用CB 表示。
共集电极接法，集电极作为公共电极，用CC 表示。
q =必耳=«厶=厶/⑴《）BJT 的三种组态4. 放大作用综上所述，三极管的放大作用，主要是依靠它的发射极电流能够通过基区传 输，然后到达集电极而实现的。
三极管的特性曲线
③
2. 当UCE ≥1V时,UCB= UCE - UBE >0， 集电结已进入反偏状态，开始收集 ①②
载流子，且基区复合减少， 特性曲
线将向右稍微移动一些, IC / IB 增 大。但UCE再增加时，曲线右移很不 明显。通常只画一条。
输入特性曲线分三个区 ① 死区
Rb IB
+ Ui-
IC
IE
Uo Rc
(2) IC=.IB，IC主要受IB的控制。
24/131
三极管的四种工作状态：
重要！
放大工作状态: 发射结正偏，集电结反偏
饱和工作状态: 发射结正偏，集电结正偏 截止工作状态：发射结反偏，集电结反偏
反向工作状态：发射结反偏，集电结正偏
Rc
VCC
发射结反偏判断方法：
UBE<0.7V（Si) UBE<0.3V（Ge)
IB=
IB= IB=0
截止区： 特点：发射结反偏，集电结反偏。 IB=0 曲线的下方的区域 当IB=0 时，IC=ICEO NPN管，UBE< 0.7V(硅管）时管 子就处于截止态。
Rc
EC
NP N
E IEn
ICn
IC
C
IE
IEp
IBn ICBO
EB Rb B IB
23/131
说明：符号UCE表示直流信号。
输出特性曲线:Ic=f (Uce) Ib=C
+ U-i
Rb Ib c
be
Ie
Uo Rc
说明：符号Ube表示矢量信号。
EB
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
EC
21/131 三极管输入特性曲线 IB=f(UBE) U CE =常数
《模拟电子技术》 放大电路失真现象研究
《模拟电子技术》研究性课题论文学院电子信息工程学院专业通信工程学号姓名指导教师2013年5月目录一、饱和失真 (1)产生饱和失真的原因 (1)消除失真的方法 (2)二、截止失真 (3)截止失真产生的原因 (3)消除截止失真的方法 (3)三、双向失真 (5)产生双向失真的原因 (5)消除双向失真的方法 (5)四、交越失真 (5)交越失真产生的原理 (5)克服交越失真的方法 (6)五、负反馈改善失真波形 (7)负反馈改善失真波形原理 (7)六、频率失真 (9)频率失真的原因 (9)幅度失真的原因 (9)相位失真的原因 (9)七、瞬态互调失真 (10)瞬态互调失真产生的原理 (11)消除瞬态失真的方法 (11)八、总结 (12)参考文献 (14)放大电路失真现象的研究摘要：运算放大器广泛应用在各种电路中，但是同时伴随着失真现象。
一个理想的放大器，其输出信号应当如实的反映输入信号，即他们尽管在幅度上不同，时间上也可能有延迟，但波形应当是相同的．但是，在实际放大器中，由于种种原因，输入信号不可能与输入信号的波形完全相同，这种现象叫做失真。
本文通过研究基本放大电路出现的非线性失真的原因并且提出消除非线性失真的方法。
关键词：失真失真原因失真解决方法Abstract：Operational amplifiers are widely used in various circuits, but at the same time it accompanied by distortion. An ideal amplifier, the output signal should accurately reflect the input signal, even if they differ in amplitude, time may be delayed, but they should have the same wave form. However, due to various reasons, the output signal can not be identical to the waveform of the input signal in practical amplifier, this phenomenon is called distortion. This paper studies the basic amplifying circuit nonlinear distortion and proposed to eliminate the non-linear distortion.Key Words: Distortion Cause of the distortion Distortion solution一、饱和失真产生饱和失真的原因下图所示为工作点太高的情况,由下图可知,当工作点太高时,放大器能对输入的负半周信号实施正常的放大,而当输入信号为正半周时,因输入信号太大,使三极管进入饱和区,=β的关系将不成立,输出电流将不随输入电流而变化,输出电压也不随输入信号而变化,产生输出波形的失真。
三极管交越失真
三极管交越失真
摘要：
1.三极管简介
2.三极管交越失真的概念
3.交越失真的原因
4.交越失真的影响
5.如何减小交越失真
正文：
三极管，作为一种常见的半导体元器件，广泛应用于放大、开关、调制、稳压等电路中。
然而，三极管在工作过程中，由于电流、电压的变化，会产生一种叫做交越失真的现象。
所谓交越失真，是指在三极管的导通和截止过程中，由于电流、电压的变化不是瞬间完成的，而是需要一定的时间，这个过程中出现的失真现象。
具体来说，当三极管从截止状态到导通状态转变时，集电极电流并不会瞬间达到最大值，而是在一定时间内逐渐增大。
而当三极管从导通状态到截止状态转变时，集电极电流也不会瞬间降为零，而是需要一定的时间才能降到零。
这种电流、电压的变化过程，就导致了交越失真的出现。
交越失真的出现，会对三极管的工作性能产生影响。
首先，交越失真会导致三极管的输出信号失真，降低信号的质量。
其次，交越失真还会导致三极管的功耗增加，降低电路的效率。
为了减小交越失真，可以采取以下几种方法：一是增加三极管的驱动电
流，使电流的变化过程更快；二是增加三极管的输入电容，使电压的变化过程更慢；三是使用其他类型的三极管，如场效应管等，这些三极管的交越失真较小。
三极管特性曲线
晶体管的特性曲线一般用实验方法描绘或专用仪器
（如晶体管图示仪）测量得到。
晶体三极管为三端器件，在电路中要构成四端网络，
它的每对端子均有两个变量（端口电压和电流），因此 要在平面坐标上表示晶体三极管的伏安特性，就必须采 用两组曲线簇，我们最常采用的是输入特性曲线簇和输 出特性曲线簇。
1
一、输入特性曲线
输入特性是指三极管输入回路中，加在基
极和发射极的电压UBE与由它所产生的基极电 流IB之间的关系。
（1）UCE = 0时相当于集电极与发射极短路，
此时，IB和UBE的关系就是发射结和集电结两个 正向二极管并联的伏安特性。
因为此时JE和JC均正偏，IB是发射区和集电
区分别向基区扩散的电子电流之和。
4
1.3.4 特性曲线
IB
IC mA
A
RB V UBE V
EC
UCE
EB
实验线路
5
一、输入特性
UCE =0.5V
UCE=0V
IB(A)
80
UCE 1V
工作压降： 硅管 UBE0.6~0.7V,锗 管UBE0.2~0.3V。
60 死区电 压，硅管 0.5V，锗 管0.2V。
40 20
0.4
压的不同，整个曲线可划分为四个区： 放大区、截止区、饱和区、击穿区
7
二、输出特性 IC(mA ) 此区域满 4 足IC=IB 3 称为线性 区（放大 区）。 2
当UCE大于一 定的数值时， 100A IC 只与IB有关， I C= I 。 B 80A
60A
40A 20A IB=0 12 UCE(V)
由三极管特性曲线非线性引起的失真PPT学习教案
ωt
uCE UCEQ uce UCEQ Ucem sint
ωt
第10页/共28页
2. 放大电路的非线性失真
作为放大电路，应使输出电压尽可能大，但受到三极管的非线性特性
的限制，当信号过大或静态工作点不合适，输出波形将会发生失真。
输入信号经过放大后产生失真是我们不希望的，因此我们讨论导致非
线性失真产生的原因。
Io +
Uo –
fH 高频段f
第17页/共28页
②共发射极放大电路
电路与微变等效电路如图所示
+
Uo Ib RL
Ui Ibrbe
Au
Uo RsU i
讨论U：o
uCi 1
+UC(CRL RRL b rbe
Rc // RL )
Rc C2 RL
Rs
Uo + Us -
a. 负Us号表示输出电压与输入电压相位相反
，试用图解法确定静态工作点？ 解：① 直流负载线方程：
uCE U cc iC Rc uCE 12 3iC (注：电阻单位是k,所以电流单位是mA)
②由输入回路计算基极静态电流IBQ
I BQ
U cc U BE Rb
12 0.7 280 103
40A
ui Uo
③直流负载线与特性曲线上iB=40μA相 交的曲线就是静态工作点。从图上可 以直接读出ICQ和UCEQ。
。
b.
电rb压e 放300大倍(1数 )与I2E6βQ((和mmVA静)) 态工作点关系
静态工作点较低时，r’bb较小。
rbe
(1 ) 26 I EQ
26 I EQ
Au
I EQ 26
RL
放大电路产生非线性失真
10
3. 静态工作点对波形失真的影响
在放大电路中，输出信号应该成比例地放大输入信号 （即线性放大）；如果两者不成比例，则输出信号不能反映 输入信号的情况，放大电路产生非线性失真。
为了得到尽量大的输出信号，要把Q点设置在交流负载 线的中间部分。如果Q设置不合适，信号进入截止区或饱和 区，造成非线性失真。
ib = 0
β ib = 0
所以
Ro = Rc
31
3. 小信号模型分析法的适用范围 放大电路的输入信号幅度较小，BJT工作在其V-T特性 曲线的线性范围（即放大区）内。H参数的值是在静态工作 点上求得的。所以，放大电路的动态性能与静态工作点参数 值的大小及稳定性密切相关。 优点： 分析放大电路的动态性能指标(Av 、Ri和Ro等)非常方便， 且适用于频率较高时的分析。 缺点： 在BJT与放大电路的小信号等效电路中，电压、电流等 电量及BJT的H参数均是针对变化量(交流量)而言的，不能用 来分析计算静态工作点。
（可作为公式）
29
输入电阻Ri ： 对于为放大电路提供 信号的信号源来说，放大 电路是负载，这个负载的 大小可以用输入电阻Ri来 表示。
v 是动态电阻。 输入电阻的定义： R = i v v i (R r ) = R r R = = = i i i
i i i
i i
b
b
be
i
b
be
i
b
b
电路的输入电阻越大，从信号源取得的电流越小，因此 一般总是希望得到较大的的输入电阻。
11
3. 静态工作点对波形失真的影响
ic的最大
变化范围
vce的最大 输出范围
12
⑴ Q点过低→截止失真
Q
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电 路 与 电 子 技 术 基 础
2. 图解法确定静态工作点 图解法就是在特性曲线上直接用作图的方法确定静态工作点的方法。
iC
iB5 iB4 iB3 iB2 iB1 iB0
0
uCE
a Rc UCC
b
iC UCC/Rc N
直流负载线
M
0
UCC uCE
三极管特性曲线与直流负载线 交点就是静态工作点，交点有 很多，到底是哪一条？只要知 道IB就可以唯一确定。
iC Ucc/Rc N
ICQ
0
UCQ
iB5
iB4
iB3
iB2 iB1
IBQ
MiB0
Ucc uCE
第七章 放大电路基础
电 路 与 电 子 技 术 基 础
例：已知电路中Rb=280kΩ，Rc=3kΩ，Ucc=12V，
试用图解法确定静态工作点？ 解：① 直流负载线方程：
uCEUcciCRc
+UCC
uCE12 3iC (注：电阻 k,所 单 以 位 电 是 流 mA 单 ) 位R是 b Rc
+ C2 +
Rc T
RL U0
UCC
-
+UCC + C2 -
+
RL Uo
-
第七章 放大电路基础
2. 直流通道和交流通道
电 路
由于在直流电路中，电容可以看作为开路，所以将电容断开就得到直流通道。 直流通道用于静态分析 交流通道。由于电容C1和C2的值较大，对于交流信号而言，容抗较小，可以
与 视为短路。关键是如何理解电源的交流通道，由于理想的直流电源的内阻为
7.5 6.0 4.5
0
第七章 放大电路基础
ωt
②交流波形的画法。
设输入信号为：
ωt
ui Umsi nt
基
4N 3 2
础
1
+UCC
Rb
Rc
RL Uo
80μA 交流负载线 60μA
Q
40μA
20μA
0
M
uCE
2 4 6 8 10 12
辅助线 UCEQ U'CC UCC
电 路 与 电 子 技 术 基 础
ui/mV
0 uBE/mV
UBEQ
0 iB/μA
60 40 20 0
iC/mA 3 2 1
0 uCE/V
由图可知放大电路需要两个电源 UBB和 UCC，这会给使用带来极大不方便，为了 减少电源，可将电路改为下图。在电子
电路中常用的画法是下右图。
+ C2 -
+
- C1 +
Rs +
Ui
Rb
U- s
Rc RL U0
UCC
-
- C1 +
Rs +
Ui
Rb
U-s
UBB
Rb Rc - C1 + Rs + Ui U- s
第七章 放大电路基础
电
例：已知电路中Rb=280kΩ，Rc=3kΩ线。
路 解：首先作直流负载线。由于
与
R L R c/R /L1.5k
电 子
即U I RL 1.5k 取ΔU=6V，则得ΔI=4mA，在特
技
性曲线作交流负载线辅助线，
ui iC
术
然后平行移动交流辅助线使其 通过静态工作点即可。
M uCE(V)
① Rb对Q点的影响
iC(mA)
4N
iB4=80μA iB3=60μA
3
Q Q2 iB2=40μA
2 1 Q1
iB2=20μA
0
M uCE(V)
② Rc对Q点的影响
iC(mA)
4N 3
Q2 Q
iB4=80μA iB3=60μA
iB2=40μA
2
iB2=20μA
1
Q1
0
M uCE(V)
子 技 术 基
iC(mA)
4N 3 2 1
交流负载线
iB4=80μA
iB3=60μA 直流负载线
Q
iB2=40μA
iB2=20μA
+
R+s U- s
Rb
Rc RL UO -
础
0 辅助线
M uCE(V)
交流通路
a. 交流负载线通过静态工作点。为什么？ b. 交流负载线斜率由R’L=RL//Rc决定（由交流通道决定uce与ic的关系） 具体作法：过静态工作点斜率为R’L=ΔU/ΔI的直线就是交流负载线。
第七章 放大电路基础
电
路 与 电
由三极管特性曲线非线性引起的 失真
子
技
术
基
础
第七章 放大电路基础
电 路 与 电 子 技 术 基 础
根据放大电路的组成原理可以得到如下
电路，三极管的外部电路应满足T处于放 大状态的外部条件的要求。UBB保证发射 结正向偏置，UCC保证了集电结的反向偏 置。C1和C2是隔直电容。
电
零，对于交流变化信号在直流电源上产生的压降是为零。交流通道用于动态 分析。
子
技 术 基 础
Rb Rc - C1 + Rs + Ui U- s
+UCC + C2 -
+
RL Uo
-
Rb
Rc
直流通路
+UCC R+s U- s
+
Rc RL UO Rb
-
交流通路
第七章 放大电路基础
第二节 放大电路的静态分析
③ Ucc对Q点的影响
第七章 放大电路基础
第三节 放大电路的动态分析
电 在放大电路的输入端加入交流信号后，三极管的基极电流就会在静态 路 电流IBQ附近变化，分析三极管后加入交流信号的过程称为动态分析。
与 电
1. 图解法分析动态特性 就是利用三极管的特性曲线和负载线来确定信号的变化规律。
①交流负载线的作法
②由输入回路计算基极静态电流IBQ
IBQ U ccR b U BE 2 18 2 0 1 0 .73040A
ui
RL Uo
③直流负载线与特性曲线上iB=40μA相 交的曲线就是静态工作点。从图上可以 直接读出ICQ和UCEQ。
由图可知，ICQ为2mA，UCEQ位于UCC中 点，大约是6V。
iC(mA)
电
路 对放大电路的静态分析，就是对放大电路的直流通道进行分析。这就是求
与
放大电路的直流的直流工作点或称为静态工作点，放大电路的静态工作点 对放大电路的性能有很大影响。
电 放大电路的分析可以用解析法，也可以用图解法。
子
1. 解析法确定静态工作点
在解析法分析静态工作点时，三极管的结压降
技 硅管：UBE=0.6~0.8V，通常取0.7V
4N
3
Q
2
1
0
6
iB4=80μA iB3=60μA iB2=40μA iB2=20μA
M 12 uCE(V)
第七章 放大电路基础
电 路 与 电 子 技 术 基 础
3. 电路参数对静态工作点的影响
iC(mA)
4 N Q2
iB4=80μA iB3=60μA
3
Q
iB2=40μA
2
iB2=20μA
1
Q1
0
术 基
锗管：UBE=0.1~0.3V，通常取0.3V 静态工作点通常需要确定IBQ、ICQ、UCEQ。 下面以右图为例计算。
础
IBQ122800k.7 0.04mA40μA
280k
+12V 3kΩ β=50
直流通路
ICQIBQ500.042mA
UCEQUCCICQRc 12236V
第七章 放大电路基础